무지개는 왜 7가지 색일까? (빛의 분해 원리)

사진출처:Pixabay

비 온 뒤 하늘에 무지개가 뜨면 대부분 사람들은 “예쁘다”라고 말하면서도, 왜 항상 비슷한 색 순서로 나타나는지는 깊이 생각하지 않습니다.
사실 무지개는 감성의 산물이 아니라, 빛이 물방울을 통과하며 정확한 물리 법칙에 따라 분해된 결과입니다.

무지개가 7가지 색으로 보이는 이유는 바로 빛의 성질 때문입니다.

(태양빛은 원래 여러 색이 섞인 빛이다)

흔히 태양빛을 “하얀 빛”이라고 부르지만, 실제로는 여러 파장의 색이 섞여 있습니다.

이 안에는 이미 다음 색들이 모두 들어 있습니다.

평소에는 이 색들이 섞여 있기 때문에 하나의 흰색으로 보일 뿐입니다.

무지개는 이 숨겨진 색들을 하늘에 펼쳐서 보여주는 현상이라고 볼 수 있습니다.

비가 온 뒤 공기 중에는 수많은 작은 물방울이 떠 있습니다.
태양빛이 이 물방울에 들어가면 굴절이라는 현상이 일어납니다.

굴절이란, 빛이 공기에서 물로 들어갈 때 속도가 변하면서 방향이 꺾이는 현상입니다.

이때 중요한 점은 색마다 빛의 속도가 다르다는 것

이 차이 때문에 하나였던 빛이 색깔별로 갈라지기 시작합니다.

빛은 물방울 안에서 한 번 반사된 뒤 다시 밖으로 나오게 됩니다.

이 과정에서:

이라는 과정을 거치며, 색깔들이 완전히 분리됩니다.

그 결과 하늘에는 항상 같은 순서의 색이 나타납니다.

빨강->주황->노랑->초록->파랑->남색->보라

이 순서는 사람이 정한 것이 아니라 물리 법칙이 만든 순서입니다.

무지개는 우연히 생기는 장식이 아닙니다.
보이지 않던 빛의 구조가 잠깐 드러나는 자연의 실험 결과입니다.

우리는 하늘을 볼 때 “예쁘다”라고 말하지만, 그 뒤에는 정확한 과학이 작동하고 있습니다.

작은 물방울 하나, 눈에 보이지 않는 빛의 속도 차이, 그리고 정확한 각도가 만나야만 무지개는 나타납니다.

당연하게 보이는 자연 현상일수록, 사실은 가장 정교한 법칙 위에 존재합니다.

오늘 무지개를 보게 된다면, 그냥 지나치지 마세요.
그 순간 하늘에서는 수많은 물리 법칙이 동시에 작동하고 있습니다.